Bitte um Klärung an Dr. Markus Pössel

[Jocelyne Lopez]

Wo soll ich bitte bezweifelt haben, dass die LG unabhängig von der Geschwindigkeit der Quelle ist?
Ich habe nie von der Quelle gesprochen (ich bin dafür offen, ob die LG abhängig oder unabhängig von der Geschwindigkeit der Quelle ist), sondern es geht mir die ganze Zeit um die postulierte Unabhängigkeit der LG zur Geschwindigkeit des Beobachters.

Der Beobachter bewegt sich aber per Definition nicht.

Natürlich bewegt sich der Beobachter!
In dieser Konstellation nimmt das fahrende Auto die Stellung eines Beobachters: Ein Lichtstrahl bewegt sich zu einem bewegten Auto. Es ist also eine Konstellation, wo zwei Objekte sich mit jeweils Eigengeschwindigkeiten zueinander bewegen: Lichtstrahl und Auto, also c und v. Das bewegte Auto ist ja der Empfänger der Lichtpulse.

Die Geschwindigkeit der Quelle (Messgerät), falls sie eine hätte, hat hier in dieser Relativgeschwindigkeit zwischen Lichtstrahl und Empfänger sowieso nichts zu suchen, sie steht völlig außen vor, die Pulse lösen sich doch vom Messgerät und fliegen allein mit c weg, sie schleppen doch nicht das Messgerät mit. Es handelt sich also um die Relativgeschwindigkeit zwischen bewegten Lichtstrahl und Auto, und nicht zwischen stehenbleibendes Messgerät und Auto. Relativgeschwidigkeiten entstehen immer nur paarweise.

Also in dieser Relation ist das fahrende Auto der Beobachter (Empfänger) des Lichts.

Herr Kemme erklärt es meiner Meinung nach nachvollziehbar: das zum Licht bewegte Objekt ist der Beobachter, die Quelle kommt bei dieser Relation gar nicht vor, siehe weiter oben: viewtopic.php?f=6&t=296&start=300#p15713

Zitat von Gerhard Kemme:

Mit einigen "Relativisten" ist es strittig, ob die Relativgeschwindigkeit zwischen einem bewegten Objekt (Beobachter) und der Geschwindigkeit eines sich in gleicher Richtung ausbreitenden Lichtstrahls unabhängig von der Geschwindigkeit des Objektes sei.
Die Kritiker der RT gehen meistens davon aus, dass die Relativgeschwindigkeit Licht bezüglich Objekt (Beobachter) von der Geschwindigkeit des Objektes (Beobachter) abhängig und somit veränderlich ist.

Also das bewegte Auto ist in dieser Konstellation der Empfänger des Lichts (Beobachter), die Quelle hat hier absolut nichts zu suchen, sie empfängt ja kein Licht, sie sendet Licht. Wir wollen auch die Relativgeschwindigkeit zwischen Licht und bewegten Objekt untersuchen, nicht zwischen Licht und ruhender Quelle. Bitte nicht alles durcheinander bringen.

Viele Grüße
Jocelyne Lopez

[Gerhard Kemme]

Dass die klassische Geschwindigkeitsaddition, die relativistische Geschwindigkeitsaddition und die Lorentztransformation nicht zusammen passen und sich gegenseitig ausschließen ...

Anbei nocheinmal der Versuch etwas Theorie und ein Diagramm nachzuschieben.

Mathematisch stellt die Relativistische Geschwindigkeitsaddition
.............v + v1
v2 = _________
.........1 + v*v1/c²
das Resultat der "Multiplikation", d.h. Verknüpfung per Hintereinanderausführung, von zwei Lorentztransformationen dar. Siehe:
http://www.razyboard.com/system/morethread-lorentztransformation-gerhard_kemme-1022774-4908945-0.html

Verknüpfung von Lorentztransformationen
Die Anwendung der Übertragung von Abständen aus einem Bezugssystem in ein anderes mit Lorentztransformation wird meistens anhand des folgenden Gedankenmodells veranschaulicht:
In einem Ruhesystem BS wird ein Abstand mit x gemessen. In BS bewegt sich ein bewegtes Bezugssystem BS' mit der Geschwindigkeit v und misst in diesem System den Abstand mit x'. Bei der Verknüpfung von LTs stellt man sich nunmehr ein weiteres Bezugssystem BS'' vor, welches sich mit der Geschwindigkeit v1 in BS' bewegt.
Will man jetzt die Geschwindigkeit v2 finden, mit welchem sich BS'' im Ruhesystem BS bewegt, so kann man die Formel zur Berechnung wie folgt herleiten: ...

Die Lorentztransformation kann auf sehr unterschiedlichen Stufen mathematischer Abstraktion dargestellt werden - hat nur den Nachteil, dass dann in der Physik kaum etwas stimmt. Wenn man in alter Lehrermanier den physikalischen Aspekt der Lorentztransformation nach dem Motto untersucht, dass da eventuell auch noch etwas Richtiges drin sein könnte, dann käme man darauf, dass die LT Kurven beschreibt, wie sie sich ergeben wenn der "Fahrtwind", hier der "Ätherwiderstand bei Bewegung, bis zu einer Grenze hin zunimmt, d.h. ein Objekt sich der "Lichtmauer" nähert.
Im nachfolgendem Diagramm wird die Annäherung eines Objektes einmal im Medium Luft bis zur "Schallmauer" mit Hilfe der Formel für den Luftwiderstand und zum anderen die Annäherung eines Objektes an die Lichtgeschwindigkeitsgrenze mit Hilfe der Lorentztransformation (relativistische Massenzunahme) untersucht. Es wird der Rückgang der Beschleunigung bei gleichbleibender Antriebskraft veranschaulicht - in Luft "roter Punkt" und relativistisch im Vakuum "grüner Punkt".

TabellemitRT.jpg (49.11 KiB) 5394-mal betrachtet

[Gerhard Kemme]

Zitat von Gerhard Kemme:

Mit einigen "Relativisten" ist es strittig, ob die Relativgeschwindigkeit zwischen einem bewegten Objekt (Beobachter) und der Geschwindigkeit eines sich in gleicher Richtung ausbreitenden Lichtstrahls unabhängig von der Geschwindigkeit des Objektes sei.
Die Kritiker der RT gehen meistens davon aus, dass die Relativgeschwindigkeit Licht bezüglich Objekt (Beobachter) von der Geschwindigkeit des Objektes (Beobachter) abhängig und somit veränderlich ist.

Also das bewegte Auto ist in dieser Konstellation der Empfänger des Lichts (Beobachter), die Quelle hat hier absolut nichts zu suchen, sie empfängt ja kein Licht, sie sendet Licht. Wir wollen auch die Relativgeschwindigkeit zwischen Licht und bewegten Objekt untersuchen, nicht zwischen Licht und ruhender Quelle. Bitte nicht alles durcheinander bringen.

Allerdings abwertende Zusätze wie "Bitte nicht alles durcheinander bringen." nicht unter einem Beitragszitat meiner Person anordnen, wenn sie eigentlich nicht darauf bezogen sind.

[Mirko]

hier wird die Radarmessung kurz erläutert:

Die von einem KFZ wieder zur Radarantenne zurückgeworfenen Wellen haben also eine andere Frequenz als vor dem Auftreffen. Daraus kann ein Rechner die Geschwindigkeit ermitteln.

Aus der Frequenzverschiebung ermittelt man die Relativgeschwindigkeit zwischen Radargerät und Messobjekt

Wenn die Frequenzänderung keine Änderung der Geschwindigkeit bedeuten sollte, wie Mirko es glaubt, dann würde man mit Radaren nicht die Geschwindigkeiten von bewegten Fahrzeugen ermitteln können: sie würden alle mit der gleichen Geschwindigkeit fahren, obwohl man verschiedene Frequenzen messen würde. Das ist ja nicht der Fall, man setzt ausgerechnet Radare ein, um die verschiedenen einzelnen Geschwindigkeiten von Fahrzeugen zu ermitteln.

Mirko steht mit der Meinung, Frequenzänderung würde keine Geschwindigkeitsänderung bedeuten, hoffnungslos auf verlorenen Posten.

Nö - ich steh da nicht hoffnungslos auf verlorenem Posten. es ist halt so.

Licht unterschiedlicher Wellenlänge hat auch nicht unterschiedliche Geschwindigkeiten.
Schall mit verschiedenen Frequenzen hat nicht verschieden Geschwindigkeiten.

Aus den Frequenzunterschieden kann man errechnen, wie schnell das andere Fahrzeug ist.

Genauso bedeutet die Messung von verschiedenen Abstandsänderungen pro Zeiteinheit beim Einsatz von Laserpistolen eine Änderung der Relativgeschwindigkeit. Eine Relativgeschwindigkeit ist ja ausgerechnet eine Abstandsänderung pro Zeiteinheit. Deshalb ermitteln auch Laserpistolen verschiedene Geschwindigkeiten von Fahrzeugen.

Auch da steht Mirko auf verlorenen Posten.

So etwas simpel als Prinzip kann man natürlich als Relativist nicht verstehen, ist ja auch zu simpel.

Viele Grüße
Jocelyne Lopez

Wenn sich etwas mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt, braucht es immer noch für verschiedene Strecken unterschiedlich lange. Das ist nun wirklich simpel.

[Jocelyne Lopez]

Der Beobachter bewegt sich aber per Definition nicht.

Hier hatte ich die eindeutige Antwort von Harald übersehen:

Der Empfänger ist das zu messende Fahrzeug. Das ist im Sinne der SRT der "Beobachter"!

Die untersuchte Konstellation ist also die Bestimmung der Relativgeschwindigkeit zwischen Licht und bewegtem Auto (Beobachter sprich Empfänger), also zwischen zwei mit eigenen Geschwindigkeiten in Bezug auf die Erdoberfläche zueinander bewegten Objekten (c und v).

Diese Relativgeschwindigkeit zwischen Licht und Empfänger wird von einem externen, ruhenden Beobachter (Polizist / Messgerät) gemessen.

Jetzt sollten die Konstellation und der sprachliche Gebrauch klar sein, oder?

Es wäre vielleicht vorteilhaft und weniger missverständlich, wenn man den Beobachter im Sinne der SRT systematisch als „Empfänger“ bezeichnen würde. Dafür könnte man ein externer Beobachter, der die Messung vornimmt, vielleicht „Experimentator“ nennen.

Mit den verschiedenen Worten "Empfänger" und "Experimentator" kann man die Verwechselung zwischen zwei Arten von Beobachtern vermeiden: Der Beobachter, der das Licht empfängt, und der externe Beobachter, der die Relativgeschwindigkeit zwischen Licht und Empfänger misst.

Viele Grüße
Jocelyne Lopez

[Gerhard Kemme]

Licht unterschiedlicher Wellenlänge hat auch nicht unterschiedliche Geschwindigkeiten.
Schall mit verschiedenen Frequenzen hat nicht verschieden Geschwindigkeiten.

Es stellt durchaus ein Phänomen dar, dass die von einem bewegten Objekt reflektierten Wellen (Schall, Licht, Radar) je nach Geschwindigkeit des Objektes unterschiedliche Frequenzen haben. Es sollte einmal untersucht werden, wie solche Frequenzänderungen zustande kommen. Da nicht alles gleichzeitig besprochen werden kann, sei hier: Quelle ruht, Objekt bewegt sich. Der Sender der Wellen - die Signalquelle - "breitet" seine Welle entlang eines Ruhesystems, z.B. Straße aus, d.h. wir haben gleiche Abstände zwischen gleichen Schwingungszuständen, die Wellenlänge λ, und gleiche Schwingungszustände ergeben sich immer genau nach der Schwingungsdauer T. Jeder Schwingungszustand, z.B. Maximum, Minimum, Nulldurchgang, wird von der Signalquelle mit der Signalgeschwindigkeit c (c_licht, c_radar, v_schall) ausgesandt und erreicht so mit c - just in Time - einen bestimmten Ort des Ruhesystems. Wenn jetzt ein Objekt den Abstand zwischen zwei gleichen Schwingungszuständen in Zufahrt durchquert, dann ist klar, dass die benötigte Zeit kürzer als die Schwingungsdauer war, d.h. t<T. Da von dem bewegten Objekt jeder Schwingungszustand reflektiert wird, ist auch klar, dass eine Welle mit niedrigerer Schwingungsdauer und somit höherer Frequenz reflektiert und diese von der Empfangseinrichtung empfangen wird. Da die Schwingungszustände der Welle jeweils mit der Signalgeschwindigkeit c aufgebaut werden, es aber nunmehr zu einer schnelleren Durchquerung der Abstände (Wellenlänge) kommt, unterscheidet sich die Relativgeschwindigkeit zwischen der Geschwindigkeit der Welle c und der Geschwindigkeit des Objektes v, so dass die Frequenz jeweils diese Relativgeschwindigkeit abbildet. Somit kann keinesfalls gesagt werden, dass die Relativgeschwindigkeit zwischen einem Lichtsignal und einem Objekt von der Geschwindigkeit des Objektes unabhängig sei und immer gleich bliebe.

[Mirko]

Der Beobachter bewegt sich aber per Definition nicht.

Hier hatte ich die eindeutige Antwort von Harald übersehen:

Der Empfänger ist das zu messende Fahrzeug. Das ist im Sinne der SRT der "Beobachter"!

Die untersuchte Konstellation ist also die Bestimmung der Relativgeschwindigkeit zwischen Licht und bewegtem Auto (Beobachter sprich Empfänger), also zwischen zwei mit eigenen Geschwindigkeiten in Bezug auf die Erdoberfläche zueinander bewegten Objekten (c und v).

Diese Relativgeschwindigkeit zwischen Licht und Empfänger wird von einem externen, ruhenden Beobachter (Polizist / Messgerät) gemessen.

Jetzt sollten die Konstellation und der sprachliche Gebrauch klar sein, oder?

Es wäre vielleicht vorteilhaft und weniger missverständlich, wenn man den Beobachter im Sinne der SRT systematisch als „Empfänger“ bezeichnen würde. Dafür könnte man ein externer Beobachter, der die Messung vornimmt, vielleicht „Experimentator“ nennen.

Mit den verschiedenen Worten "Empfänger" und "Experimentator" kann man die Verwechselung zwischen zwei Arten von Beobachtern vermeiden: Der Beobachter, der das Licht empfängt, und der externe Beobachter, der die Relativgeschwindigkeit zwischen Licht und Empfänger misst.

Viele Grüße
Jocelyne Lopez

Ja, was denn nu - mal ist der Beobachter der Empfänger, dann die Quelle - und dann kommt da mal wieder der Experimentator vorbei. Und was soll der nu lösen? Womit misst der denn die Relativgeschwindigkeit von irgendetwas? Da beißt sich die Katze in den Schwanz.

Und was den Empfänger bei der ganzen Sache betrifft: Für Schallwellen ist es auch egal, ob der sich bewegt oder nicht, die ändern auch nicht ihre Geschwindigkeit. Nur die Frequenz.

[Mirko]

Licht unterschiedlicher Wellenlänge hat auch nicht unterschiedliche Geschwindigkeiten.
Schall mit verschiedenen Frequenzen hat nicht verschieden Geschwindigkeiten.

Es stellt durchaus ein Phänomen dar, dass die von einem bewegten Objekt reflektierten Wellen (Schall, Licht, Radar) je nach Geschwindigkeit des Objektes unterschiedliche Frequenzen haben.

Richtig, das ist ein Phänomen. Am leichtesten beobachten kann man das, finde ich, eben mit dem Martinshorn.

Da die Schwingungszustände der Welle jeweils mit der Signalgeschwindigkeit c aufgebaut werden, es aber nunmehr zu einer schnelleren Durchquerung der Abstände (Wellenlänge) kommt, unterscheidet sich die Relativgeschwindigkeit zwischen der Geschwindigkeit der Welle c und der Geschwindigkeit des Objektes v, so dass

die Frequenz jeweils diese Relativgeschwindigkeit abbildet

. Somit kann keinesfalls gesagt werden, dass die Relativgeschwindigkeit zwischen einem Lichtsignal und einem Objekt von der Geschwindigkeit des Objektes unabhängig sei und immer gleich bliebe.

Das Signal ist aber nicht schneller - der Abstand verkürzt sich.

die Frequenz jeweils diese Relativgeschwindigkeit abbildet

Ja - aber sie bildet nicht die Relativgeschwindigkeit zur Welle, sondern zwischen Sender und Empfänger ab.

[Jocelyne Lopez]

Mit einigen "Relativisten" ist es strittig, ob die Relativgeschwindigkeit zwischen einem bewegten Objekt (Beobachter) und der Geschwindigkeit eines sich in gleicher Richtung ausbreitenden Lichtstrahls unabhängig von der Geschwindigkeit des Objektes sei.

Ist mir immer noch nicht klar warum, wenn man gleichzeitig akzeptiert, dass dies für Schallwellen zutrifft.

Aber es trifft auch für Schallwellen nicht zu!
Ich akzeptiere es zum Beispiel gar nicht für Schallwellen. Ich wüsste auch nicht, dass irgendjemand auf der Welt die Theorie aufgestellt hätte, dass die Geschwindigkeit von Schallwellen unabhängig von der Geschwindigkeit des Beobachters / Empfängers seien... Nur Einstein hat so etwas „Revolutionäres“ allein für das Licht angenommen. Von Schallwellen (oder von Wasserwellen) ist dabei nie die Rede gewesen, weder Einstein noch ein anderer Wissenschaftler haben je so etwas behauptet.

Mein Gott, was macht Ihr Euch seit Jahren mit der Geschwindigkeit von Schall verrückt? Wo ist denn Eures Problem? Mit einer Schallwelle ist es nämlich genauso wie mit einer Lichtwelle, genauso:

Die Geschwindigkeit einer Schallwelle ist ungefähr konstant relativ zur Erdoberfläche (Ausbreitungsgeschwindigkeit) und ist variable relativ zu bewegten Empfängern (Relativgeschwindigkeit zwischen Schallwelle und bewegtem Beobachter) - also konstant zu ruhenden Beobachtern, variable zu bewegten Beobachtern, es gilt c + v.

Wo ist denn das Problem? Es gilt c + v. Dasselbe in grün, wie für eine Lichtwelle.

Und das Beispiel von Herrn Kemme mit einem Plastikkärtchen und einem Kamm hat es deutlich genug experimentell bestätigt, dass auch beim Schall eine Änderung der Frequenz eine Änderung der Relativgeschwindigkeit zum Empfänger bedeutet, wir brauchen dafür keine milliardeteuere Versuchsanlage: viewtopic.php?f=6&t=296&start=280#p15685

Zitat Gerhard Kemme:

Man kann den Zusammenhang zwischen Frequenz und Relativgeschwindigkeit gut selber experimentiell ermitteln, indem man mit einem Plastikkärtchen über die Zähne eines Kammes streicht und auf das Geräusch achtet, d.h. je schneller man Kamm oder Plastikkärtchen bewegt, desto höher ist der Ton, d.h. die Frequenz.

Nur Einstein war so "revolutionär" völlig ohne Begründung zu behaupten, dass die Geschwindigkeit einer Lichtwelle unabhängig sei von der Geschwindigkeit des Empfängers. Diesen Unsinn hat kein Mensch mit der Schallgeschwindigkeit je behauptet. Was macht Ihr Euch damit seit Jahren in den Foren verrückt.

Viele Grüße
Jocelyne Lopez

[Jocelyne Lopez]

Da die Schwingungszustände der Welle jeweils mit der Signalgeschwindigkeit c aufgebaut werden, es aber nunmehr zu einer schnelleren Durchquerung der Abstände (Wellenlänge) kommt, unterscheidet sich die Relativgeschwindigkeit zwischen der Geschwindigkeit der Welle c und der Geschwindigkeit des Objektes v, so dass die Frequenz jeweils diese Relativgeschwindigkeit abbildet.

Ja - aber sie bildet nicht die Relativgeschwindigkeit zur Welle, sondern zwischen Sender und Empfänger ab.

Ach ja.
Nicht die bewegten Lichtpulse reflektieren in Sekundenabständen gegen das bewegte Auto und verursachen eine Frequenzänderung, sondern die unbewegte Quelle selbst stoßt in Sekundenabstände gegen das Auto und verursacht eine Frequenzänderung. Ist so eine Art Messung nicht schädlich für die Karosserie?

Die Frequenzänderung wird zwischen dem Licht und dem Auto gemessen, nicht zwischen dem Radarkasten und dem Auto: Die Pulse lösen sich von der Quelle und fliegen mit angenommenem c dem Auto entgegen. Die Quelle bleibt brav wo sie ist. Demzufolge erfolgt die Frequenzänderung zwischen bewegtem Licht und bewegten Auto, und nicht zwischen unbewegtem Radarkasten und bewegten Auto.

Viele Grüße
Jocelyne Lopez